2023. 03. 20. - 09:45
Mesterséges intelligencia - Könnyen vált szárazföldről vízre a legújabb puha robot
Újabb puha robot készült, amelynek dinamikus működtetői változatos mozgást tesznek lehetővé: könnyedén vált a szárazföldről tengerre.
Változatos feladatokra fejlesztenek ki a kutatók újabb és újabb puha robotokat. A legfrissebb könnyedén vált a szárazföldről a tengerre – a dinamikus, bistabil puha működtetők ugyanis változatos mozgást tesznek lehetővé a számára.
Az állatok nagyrésze gyorsan át tud térni gyaloglásról ugrásra, kúszásra vagy úszásra, ha szükséges – komolyabb nehézség vagy módosítások nélkül. Erre azonban a legtöbb robot nem képes.
A Carnegie Mellon Egyetem kutatói most olyan puha robotokat alkottak, amelyek zökkenőmentesen válthatnak például gyaloglásról úszásra, vagy kúszásról gurulásra.
„A természet inspirált bennünket olyan robot kifejlesztésére, amely képes különböző feladatokat végrehajtani és alkalmazkodni tud a környezetéhez, anélkül, hogy működtető elemekre vagy komplexitásra lenne szüksége - mondta Dinesh K. Patel, az egyteem Számítógéptudományi Iskola Humán Intézet Morphing Matter Laboratóriumának posztdoktori munkatársa. - Bistabil működtetőnk egyszerű, stabil és tartós. Megalapozza a dinamikus, újrakonfigurálható lágy robotikával kapcsolatos jövőbeli munkát”. Olvasd el: Félünk az injekciótól? Segít egy puha robot
Mesterséges intelligencia - Könnyen vált szárazföldről vízre a legújabb puha robot
A bistabil hajtómű 3D-nyomtatott, puha gumiból készült. Alakmemóriás ötvözetrugókat tartalmaz, amelyek összehúzódással reagálnak az elektromos áramra, ez pedig az aktuátor meghajlását okozza. Olvasd el: Szívet ad a puha robotoknak az új technológia
A csapat a bistabil mozgást használta az aktuátor vagy a robot alakjának megváltoztatására. Amint a robot alakot vált, stabil marad mindaddig, amíg egy másik elektromos töltés vissza nem alakítja korábbi konfigurációjába.
„Az állatok járásból úszásból vagy éppen kúszásból ugrálásba átmenetének összehangolása nagy kihívást jelent a bioinspirált és puha robotika számára” – jegyezte meg Carmel Majidi, a CMU Műszaki Főiskola Gépészmérnöki Tanszékének professzora.
Például, egy, a csapat által létrehozott robotnak négy ívelt működtetője van egy mobiltelefon méretű test sarkaihoz rögzítve, amely két bistabil aktuátorból áll. A szárazföldön az ívelt működtetők lábakként működnek - lehetővé teszik a robot számára a járást. A vízben a bistabil aktuátorok megváltoztatják a robot alakját, ideális helyzetbe hozva az ívelt működtetőket, hogy légcsavarként működjenek, így az úszni tud.
„A szárazföldön járáshoz lábakkal kell rendelkezni, a vízben úszáshoz pedig légcsavar szükséges. Az egyes környezetekhez tervezett, külön rendszerekkel rendelkező robotok építése meglehetősen komplex - mondta Xiaonan Huang, a Michigani Egyetem a robotika adjunktusa, Majidi egykori Ph.D. diákja. - Mindkét környezetben ugyanazt a rendszert használjuk, hogy hatékony robotot hozzunk létre.”
A csapat két másik robotot is készített: az egyik képes kúszni és ugrálni, a másik, amelyet a hernyók és az ászkarákok ihlettek, kúszni és gurulni tud.
Az aktuátoroknak mindössze száz milliszekundumos elektromos töltésre van szükségük alakjuk megváltoztatásához és igen tartósak.
A kutatócsoport néhányszor megkért egy embert, aki átbiciklizett az egyik működtetőelemen – s ez több százszor változtatta meg robot alakját a tartósság bizonyítása érdekében.
A jövőben a robotokat használhatják mentésre, vagy tengeri állatokkal, korallokkal való interakcióban.
A hőre aktivált rugók használata az aktuátorokban alkalmazási utakat nyithat meg a környezetfigyelés, a haptika, valamint az újrakonfigurálható elektronika és kommunikáció területén.
„Számos érdekes és izgalmas forgatókönyv létezik, melyekben az ehhez hasonló energiahatékony és sokoldalú robotok hasznosak lehetnek” - mondta Lining Yao, a HCII Cooper-Siegel adjunktusa és a Morphing Matter Laboratórium vezetője.
L.A.
